DE19852442C2 - Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrierter Schaltungen - Google Patents
Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrierter SchaltungenInfo
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- G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrier
ter Schaltungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Testvorrichtung dieser Art ist aus der US 5 594 355 bekannt.
Zum Testen integrierter Schaltungen ist es üblich, spezielle Sockel vorzusehen, die auf Leiter
platten befestigt sind und in die die integrierte Schaltung für die Durchführung eines Testvor
gangs gesteckt wird. Über den Sockel werden die Anschlüsse der integrierten Schaltung mit
Leiterbahnen verbunden, die sich auf der Leiterplatte befinden und die zu Meßgeräteanschluß
punkten führen.
Die Verwendung von Leiterplatten mit darauf angebrachten Testsockeln ist bei
oberflächenmontierbaren integrierten Schaltungen aber nicht möglich, da diese nicht einfach in
einen Sockel gesteckt werden können, um so die elektrische Verbindung zu ihren Anschlüssen
herzustellen. Es gibt daher spezielle Testvorrichtungen für solche oberflächenmontierbare
integrierte Schaltungen, in denen die zu testende integrierte Schaltung mit ihren
Kontaktflächen auf entsprechende Kontaktflächen auf einer Leiterplatte gedrückt werden,
wobei dafür gesorgt werden muß, daß die Übergangswiderstände zwischen den Kontaktflächen
der integrierten Schaltung und den Kontaktflächen auf der Leiterplatte die durchzuführenden
Messungen nicht beeinträchtigen. Die derzeit zu diesem Zweck verwendeten Testvorrichtun
gen sind hochpräzise Bauteile, die individuell für jeden zu testenden Schaltungstyp hergestellt
werden. Wegen der besonderen Anforderungen hinsichtlich Übergangswiderstand und
Reproduzierbarkeit der Testbedingungen sind diese Spezialvorrichtungen extrem teuer.
Informationen über solche Testsockel können beispielsweise von der Internet-Seite
http://www.yamaichi.de/TB/Custom_Made_Sockets/CUS_frame.htm abgerufen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen
schaffen, die mit geringem Aufwand für verschiedene Typen integrierter Schaltungen einge
setzt werden kann und dennoch zuverlässige Testergebnisse liefert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art mit
den Merkmalen des kennzeichnender. Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Testvorrichtung eignet sie sich nicht nur
für das Testen eines bestimmten Typs einer integrierten Schaltung mit einer bestimmten Anzahl
und Anordnung von Kontaktflächen, sondern sie läßt sich einfach und kostengünstig zum Te
sten unterschiedlicher Schaltungstypen einsetzen. Zusammen mit einer Leiterplatte, auf der die
Anordnung der Kontaktflächen für die zu testende integrierte Schaltung vorhanden ist, muß im
Befestigungsmodul lediglich der Einsatz ausgetauscht werden, der die integrierte Schaltung
beim Testvorgang so festhält, daß die Kontaktflächen der integrierten Schaltung gegen die
Kontaktflächen der Leiterplatte gedrückt werden. Der Steg des Einsatzes erzeugt dafür die
gewünschte konstante Anpreßkraft. Aufgrund der vom Klammerteil auf den Einsatz ausgeüb
ten konstanten Kraft lassen sich sehr gut reproduzierbare Testergebnisse erzielen, da die kon
stante Kraft konstante und niedrige Übergangswiderstände ermöglicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ihre Einzelteile
nach Art einer Explosionsdarstellung gezeigt sind,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Leiterplatte mit aufgesetzter integrierter
Schaltung und einem dessen Kontaktflächen gegen die Kontaktflächen auf der
Leiterplatte drückenden Einsatz,
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 2, wobei jedoch der Einsatz von einem an der
Leiterplatte befestigten Basisrahmen umgeben ist, und
Fig. 4 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der die einzelnen Teile die bei der Durchführung eines Tests vorliegenden
Positionen einnehmen, die Hakenelemente des Klammerteils jedoch in unterschied
lichen Endpositionen gezeigt sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält einen Basisrahmen 10, einen Einsatz 12 und ein
Klammerteil 14. Zur Vorrichtung gehört auch eine Leiterplatte 16, auf der Kontaktflächen 18
in einer Anordnung angebracht sind, die der Anordnung der Kontaktflächen einer zu testenden
integrierten Schaltung entspricht. Die zu beschreibende Vorrichtung soll zum Testen von ober
flächenmontierbaren integrierten Schaltungen eingesetzt werden, also von Schaltungen, die
nicht in Sockel eingesteckt oder eingelötet werden können, sondern die Kontaktflächen auf
weisen, die direkt auf entsprechende Kontaktflächen einer Leiterplatte gelötet werden.
In Fig. 2 ist eine integrierte Schaltung 20 zu erkennen, aus deren Randflächen Anschlußleiter
22 ragen, die so nach unten umgebogen sind, daß in einer Ebene liegende Kontaktflächen ent
stehen, die mit den entsprechenden Kontaktflächen 18 der Leiterplatte 16 in Kontakt gebracht
werden können.
Der in Fig. 1 erkennbare Basisrahmen 10 kann mit Hilfe von vier Gewindebolzen 24 an der
Leiterplatte 16 festgeschraubt werden. In der Leiterplatte 16 sind zu diesem Zweck vier ent
sprechende Löcher 26 angebracht. Der Basisrahmen 10 weist außerdem auf seiner von der
Leiterplatte 16 abgewandten Fläche zwei Ausrichtstifte 28 auf.
Der in eine Öffnung im Basisrahmen 10 einsetzbare Einsatz ist gemäß Fig. 1 an seiner Unter
seite mit einem Steg 30 versehen, mit dessen Hilfe die Kontaktflächen der zu testenden inte
grierten Schaltung 20 gegen die Kontaktflächen 18 auf der Leiterplatte 16 gedrückt werden
können. In Fig. 2 ist zu erkennen, wie der Steg 30 diese Funktion ausübt. Fig. 3 zeigt überdies,
wie der auf der Leiterplatte 16 befestigte Basisrahmen 10 den Einsatz 12 umgibt, der eine zu
testende integrierte Schaltung 20 in der Testposition mit in Kontakt befindlichen Kontaktflä
chen festhält.
Das Klammerteil 14 ist an seiner zur Leiterplatte gewandten Fläche mit zwei Bohrungen 32
versehen, in die die Ausrichtstifte 28 am Basisrahmen 10 eindringen, wenn das Klammerteil 14
auf den Basisrahmen 10 aufgesetzt wird. Der weiteren Ausrichtung des Klammerteils 14 be
züglich des Basisrahmens 10 dienen vier in diesem Basisrahmen 10 angebrachte Bohrungen 34,
in die vier entsprechende Stifte 36 am Klammerteil 14 eindringen.
In Fig. 4 ist die zu beschreibende Vorrichtung im zusammengefügten Zustand in einer Schnit
tansicht gezeigt. Die integrierte Schaltung 20 befindet sich dabei auf der Leiterplatte 16, auf
der der Basisrahmen 10 festgeschraubt ist. Im Basisrahmen 10 befindet sich der Einsatz 12, der
mit seinem Steg 30 die Kontaktflächen der integrierten Schaltung 20 mit den entsprechenden
Kontaktflächen auf der Leiterplatte 16 in Eingriff hält. Auf den Basisrahmen 10 ist das Klammerteil
14 aufgesetzt. Dabei ist zu erkennen, daß der Einsatz 12 von zwei zusätzlichen Aus
richtstiften 38 am Klammerteil gegen ein Verschieben gesichert sind.
Es sei bemerkt, daß der Schnitt von Fig. 4 im wesentlichen längs der Linie A-A von Fig. 3
verläuft, wobei in Fig. 3 allerdings das Klammerteil 14 nicht auf den Basisrahmen 10 aufgesetzt
ist.
Am Klammerteil 14 sind seitlich zwei Hakenelemente 40, 42 gelenkig gelagert, die um ihre
Schwenkpunkte 44, 46 zwischen zwei Endpositionen bewegt werden können. Wie zu erkennen
ist, sind die Hakenelemente 40, 42 zweiarmige Hebel, wobei die zwei Arme jeweils unter
schiedliche, noch zu beschreibende Funktionen haben.
Zum Aufsetzen des Klammerteils 14 auf den Basisrahmen 10 müssen die beiden Hakenele
mente 40 und 42 in die Endposition gebracht werden, die in Fig. 4 das Hakenelement 42 ein
nimmt. Diese Endposition der beiden Hakenelemente 40, 42 wird erreicht, indem die beiden in
Fig. 4 oben liegenden Arme gegen den Hauptkörper des Klammerteils 14 geschwenkt werden.
Die unten liegenden Arme, die hakenförmig ausgebildet sind, sind dabei so weit nach außen
geschwenkt, daß das Klammerteil 14 von oben her auf den Basisrahmen 10 aufgesteckt werden
kann. Nach dem Aufsetzen werden die oberen Arme der Hakenelemente 40, 42 nach außen
geschwenkt, so daß die als Haken ausgebildeten unteren Arme der Hakenelemente 40, 42 unter
einen Flansch 48 bzw. 50 am Basisrahmen 10 greifen. Ein Abheben des Klammerteils 14 vom
Basisrahmen 10 wird dadurch verhindert. In Fig. 4 ist das Hakenelement 40 in dieser anderen
Endposition dargestellt.
Wie Fig. 4 erkennen läßt, sind in Ausnehmungen an den Hakenelementen 40, 42 einerseits und
im Klammerteil 14 andererseits Druckfedern 52 bzw. 54 angebracht, die in der Endposition der
Hakenelemente 40, 42, die in Fig. 4 das Hakenelement 40 einnimmt, über eine Stirnfläche 15
des Klammerteils 14 den Einsatz 12 in Richtung zur Leiterplatte 16 hin mit einer konstanten
Kraft beaufschlagen. Aufgrund der in Fig. 4 dargestellten Anordnung der Federn 52 und 54
erzeugen sie eine zur Leiterplatte 16 hin wirkende Kraftkomponente, mit der die Stirnfläche 15
des Klammerteils 14 auf den Einsatz 12 drückt. Mit dieser Kraft drückt dann der Steg 30 am
Einsatz 12 die Kontaktflächen der integrierten Schaltung 20 gegen die entsprechenden Kon
taktflächen 18 auf der Leiterplatte 16.
Wenn die beschriebenen Teile die in Fig. 4 dargestellte Position einnehmen und auch das Ha
kenelement 42 die Endposition einnimmt, die vom Hakenelement 40 bereits angenommen ist,
kann ein Testvorgang durchgeführt werden. Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, führen von den
Kontaktflächen 18 auf der Leiterplatte 16 Leiterbahnen 17 nach außen zu Anschlußpunkten 56,
an die Meßgeräte angeschlossen werden können und über die auch die erforderlichen Versor
gungsspannungen an die zu testende integrierte Schaltung angelegt werden können.
Der Basisrahmen 10 und der Einsatz 12 sind so an der Leiterplatte 16 angebracht, daß zwi
schen den zur Leiterplatte 16 gewandten Flächen der Randbereiche des Basisrahmens 10 und
des Einsatzes 12 einerseits und der Leiterplatte 16 andrerseits ein Zwischenraum 60 frei bleibt.
Dieser Zwischenraum 60 kann dazu ausgenutzt werden, in unmittelbarer Nähe der Kontaktflä
chen 18 Bauelemente, insbesondere Kondensatoren oder Widerstände, anzubringen, so daß
sehr kurze Leiterverbindungen zwischen diesen Bauelementen und den Kontaktflächen der
integrierten Schaltung entstehen. Diese kurzen Leiterverbindungen begünstigen die Durchfüh
rung von Testvorgängen bei hohen Frequenzen, da keine zusätzlichen Leitungslängen einge
führt werden, die die Meßergebnisse verfälschen könnten.
Die beschriebene Vorrichtung hat einen sehr kompakten Aufbau, und sie läßt sich sehr einfach
an einer Leiterplatte anbringen, auf der sich die Kontaktflächen in der Anordnung für die zu
testende integrierte Schaltung befinden. Dies eröffnet die Möglichkeit, als Leiterplatte unter
Umständen sogar eine Originalleiterplatte für den Anwendungsfall der integrierten Schaltung
zu Testzwecken zu verwenden. Dazu ist es lediglich erforderlich, auf der Leiterplatte Boh
rungen vorzusehen, mit deren Hilfe der Basisrahmen an der Leiterplatte festgeschraubt werden
kann. Die Tests können dann unmittelbar unter Bedingungen durchgeführt werden, die den
späteren Anwendungsbedingungen der integrierten Schaltung sehr nahekommen.
Wie in den Figuren zu erkennen ist, weist der Einsatz 12 eine Öffnung 13 auf, durch die der
Mittelbereich der integrierten Schaltung zugänglich ist. Dies ermöglicht ein weitgehendes Te
sten integrierter Schaltungen, bei denen das Gehäuse oben noch nicht abgeschlossen ist, so daß
mit Hilfe von Tastspitzen auch Kontaktflächen unmittelbar auf der Oberfläche des Halbleiter-
Wafers kontaktiert werden können.
Die beschriebene Testvorrichtung bietet zusammenfassend folgende Vorteile:
Sie ermöglicht die Erzielung niedriger Kontaktwiderstände aufgrund des sicheren Andrückens der Kontaktflächen an der zu testenden integrierten Schaltung an die entsprechenden Kontakt flächen auf der Leiterplatte. Der Anpreßdruck ist aufgrund der Verwendung einer Feder kon stant und permanent vorhanden, so daß sich auch eine gute Wiederholbarkeit der Testergeb nisse und der Testbedingungen ergibt. Der zusätzliche Platz unterhalb des Basisrahmens und des Einsatzes nahe den Kontaktflächen auf der Leiterplatte ermöglicht das Anbringen passiver Bauelemente sehr dicht bei den Kontaktflächen, was die Hochfrequenzeigenschaften des Testaufbaus verbessert. Aufgrund der Verwendung des Einsatzes im Basisrahmen kann allein durch Austausch des Einsatzes und der Leiterplatte eine Anpassung an verschiedene zu testen de integrierte Schaltungen erzielt werden. Diese Anpassung erfordert nur geringe Kosten. Die im Einsatz vorhandene Öffnung ermöglicht einen direkten Zugang zu integrierten Schaltungen, die noch nicht vollständig in ein Gehäuse eingebaut sind, so daß zusätzliche Testmöglichkeiten unmittelbar auf dem Halbleiter-Wafer eröffnet werden. Die gesamte Testvorrichtung benötigt nur eine geringe zusätzliche Fläche rund um die zu testende integrierte Schaltung, so daß es möglich ist, die Testvorrichtung auch auf Leiterplatten anzubringen, die den im späteren prak tischen Einsatz der integrierten Schaltung tatsächlich verwendeten Leiterplatten gleichen oder zumindest sehr nahekommen, so daß sehr praxisbezogene Testbedingungen erhalten werden.
Sie ermöglicht die Erzielung niedriger Kontaktwiderstände aufgrund des sicheren Andrückens der Kontaktflächen an der zu testenden integrierten Schaltung an die entsprechenden Kontakt flächen auf der Leiterplatte. Der Anpreßdruck ist aufgrund der Verwendung einer Feder kon stant und permanent vorhanden, so daß sich auch eine gute Wiederholbarkeit der Testergeb nisse und der Testbedingungen ergibt. Der zusätzliche Platz unterhalb des Basisrahmens und des Einsatzes nahe den Kontaktflächen auf der Leiterplatte ermöglicht das Anbringen passiver Bauelemente sehr dicht bei den Kontaktflächen, was die Hochfrequenzeigenschaften des Testaufbaus verbessert. Aufgrund der Verwendung des Einsatzes im Basisrahmen kann allein durch Austausch des Einsatzes und der Leiterplatte eine Anpassung an verschiedene zu testen de integrierte Schaltungen erzielt werden. Diese Anpassung erfordert nur geringe Kosten. Die im Einsatz vorhandene Öffnung ermöglicht einen direkten Zugang zu integrierten Schaltungen, die noch nicht vollständig in ein Gehäuse eingebaut sind, so daß zusätzliche Testmöglichkeiten unmittelbar auf dem Halbleiter-Wafer eröffnet werden. Die gesamte Testvorrichtung benötigt nur eine geringe zusätzliche Fläche rund um die zu testende integrierte Schaltung, so daß es möglich ist, die Testvorrichtung auch auf Leiterplatten anzubringen, die den im späteren prak tischen Einsatz der integrierten Schaltung tatsächlich verwendeten Leiterplatten gleichen oder zumindest sehr nahekommen, so daß sehr praxisbezogene Testbedingungen erhalten werden.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrierter
Schaltungen mit einer Leiterplatte, auf der Kontaktflächen in einer
der Anordnung der Kontaktflächen der zu testenden integrierten
Schaltung entsprechenden Anordnung sowie von diesen Kontaktflächen zu
Meßgerätanschlußpunkten führende Leiterbahnen angebracht sind, und
einem Befestigungsmodul zum Befestigen der integrierten Schaltung auf
der Leiterplatte unter Herstellung einer elektrischen Verbindung
zwischen den Kontaktflächen auf der Leiterplatte und den Kontakt
flächen der integrierten Schaltung, wobei der Befestigungsmodul einen
fest mit der Leiterplatte (16) verbindbaren Basisrahmen (10), der die
Anordnung der Kontaktflächen (18) auf der Leiterplatte (16) umgibt
sowie ein auf den Basisrahmen aufsetzbares Klammerteil aufweist,
gekennzeichnet durch einen in den Basisrahmen (10) einfügbaren Einsatz
(12), der an seiner zur Leiterplatte (16) gewandten Fläche einen Steg
(30) aufweist, der so angeordnet ist, daß er beim Einfügen in den
Basisrahmen (10) deckungsgleich mit der Anordnung der Kontaktflächen
(18) der zu testenden integrierten Schaltung verläuft, wobei das
Klammerteil (14) den Einsatz (12) mit konstanter Kraft zur Leiter
platte (16) hin beaufschlagt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisrahmen (10) auf seiner
von der Leiterplatte (16) abgewandten Fläche Ausrichtstifte (28) aufweist und daß an der zur
Leiterplatte (16) gewandten Fläche des Klammerteils (14) Ausrichtbohrungen (36) zur
Aufnahme der Ausrichtstifte (28) angebracht sind, die eine exakte Ausrichtung des
Klammerteils (14) relativ zum Basisrahmen (10) gewährleisten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Klammerteil
(14) wenigstens zwei gelenkig gelagerte Hakenelemente (40, 42) angebracht sind, die so
verschwenkbar sind, daß sie in einer Endposition dann, wenn das Klammerteil (14) auf den
Basisrahmen (10) aufgesetzt ist, jeweils unter einen Flansch (48, 50) am Basisrahmen (10)
greifen und das Lösen des Klammerteils (14) vom Basisrahmen (10) verhindern, während sie in
der anderen Endposition den Flansch (48, 50) am Basisrahmen (10) freigeben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenelemente (40, 42)
jeweils als zweiarmige Hebel ausgebildet sind, wobei der eine Hebelarm in der einen
Endposition unter den Flansch (48, 50) des Basisrahmens (10) greift, während der andere
Hebelarm in Richtung zu dieser Endposition jeweils durch eine Feder (52, 54) beaufschlagt
wird, die sich am Klammerteil (14) abstützt und dieses so beaufschlagt, daß eine
Kraftkomponente zur Leiterplatte (16) hin vorliegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Klammerteil (14) eine zur
Leiterplatte (16) gewandte Stirnfläche angebracht ist, die dann, wenn der Einsatz (12) in den
Basisrahmen (10) eingefügt ist, die von den Federn (52, 54) erzeugte Kraftkomponente zur
Leiterplatte (16) hin auf den Einsatz (12) überträgt, so daß dessen Steg (30) die
Kontaktflächen einer innerhalb des Basisrahmens (10) auf die Leiterplatte (16) gelegten
integrierten Schaltung (20) mit der von den Federn (52, 54) erzeugten konstanten Kraft gegen
die Kontaktflächen (18) auf der Leiterplatte (16) drückt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Einsatz (12) eine Öffnung angebracht ist, die einen Mittelbereich einer unter dem Einsatz
auf der Leiterplatte (16) befindlichen integrierten Schaltung (20) zugänglich macht.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß der
Basisrahmen (10) und der Einsatz (12) so an der Leiterplatte (16) angebracht sind, daß ihre zur
Leiterplatte gewandten Flächen in den Randbereichen einen Abstand von der
Leiterplattenoberfläche haben, der das Anbringen passiver Bauelemente auf der Leiterplatte
(16) in unmittelbarer Nähe der Kontaktflächen (18) ermöglicht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998152442 DE19852442C2 (de) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrierter Schaltungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998152442 DE19852442C2 (de) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrierter Schaltungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19852442A1 DE19852442A1 (de) | 2000-05-31 |
DE19852442C2 true DE19852442C2 (de) | 2001-10-31 |
Family
ID=7887729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998152442 Expired - Fee Related DE19852442C2 (de) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Vorrichtung zum Testen oberflächenmontierbarer integrierter Schaltungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19852442C2 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3636361C1 (en) * | 1986-10-25 | 1988-04-14 | Heraeus Gmbh W C | Adapter for testing the performance of electrical components intended for surface mounting |
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DE19638402A1 (de) * | 1995-09-19 | 1997-03-20 | Unitechno Inc | Prüfvorrichtung für integrierte Mehrkontakt-Schaltungen |
-
1998
- 1998-11-13 DE DE1998152442 patent/DE19852442C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19852442A1 (de) | 2000-05-31 |
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